一种折流换热蒸汽发生器的制作方法

本发明涉及一种热工装置，特别涉及一种蒸汽发生器。

背景技术：

1、目前市场上销售的锅炉主要包括水管锅炉和火管锅炉；水管锅炉的炉水在管中，燃烧室燃烧产生的高温烟气在管外，形成“火包水”的结构；火管锅炉具有较大的水包，燃烧室及高温烟气换热机构设置在水包内，形成“水包火”结构。无论是水管锅炉，还是火管锅炉，目前均存在较大的问题是单位蒸汽产量的锅炉体积较大，炉体内的存水量也比较大，针对目前产汽量2t/h的蒸汽锅炉，其炉体内的存水量通常都在50升以上，经济性较差。

2、中国专利数据库中，公开了一种燃烧装置，其公开号为：cn204829879u；公开日为：20151202；该装置包括设有燃烧室的炉体，燃烧室内底部设有燃烧托盘，燃烧托盘下侧设有下风腔，燃烧托盘上设有若干进风孔接通下风腔和燃烧室，下风腔下方设有下进风机；炉体底部设有垂直供料装置，所述垂直供料装置的进口与水平供料装置出口相连，水平供料装置的进口设有进料斗，垂直供料装置的出口穿过下风腔和燃烧托盘接通燃烧室；燃烧室的侧壁由内壁和外壁构成，内壁外设有螺旋水管，内壁和外壁之间留有进风通道，所述内壁上设有若干进风喷嘴；炉体上还设有点火燃烧器；燃烧托盘外周留有排渣间隙，排渣间隙下方接通排渣装置。该装置能燃烧秸秆、渣油、生活垃圾等废弃物，可高效供应热烟气。该装置实际上就是一种锅炉，其不足之处在于：该装置炉体的体积不够紧凑，单位蒸汽产量的锅炉体积仍旧较大，其根本原因在于烟气流道设计不够合理，燃烧烟气的利用效率不够高。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种折流换热蒸汽发生器，使得烟气流道设计合理，烟气利用效率高，从而达到小体积、大升汽量的技术效果。

2、本发明的目的是这样实现的：一种折流换热蒸汽发生器，包括立式设置的炉体，炉体中心底部与燃烧室相连；炉体内腔中立式设置有呈圆环形排列的列管，所述列管的下端连接在环形的下集箱上，列管的上端连接在环形的上集箱上；上集箱上方经若干连通管连接有环形的蒸汽箱，蒸汽箱中空的口部设有挡烟板，炉体顶部在挡烟板上方设有排烟口；所述列管由内向外设有三层，分别为外层列管、中间层列管和内层列管，内层列管形成的圆形空腔中设有焰压板，焰压板向外延伸到与中间层列管相连，中间层列管与外层列管之间、外层列管与炉体内壁之间分别设有折流板，外侧折流板的位置高于内侧折流板位置，内侧折流板位置高于焰压板位置；内侧折流板上侧设有局部封堵中间层列管之间间隙的隔流部件一；内侧折流板下侧与下集箱之间设有封堵外层列管之间间隙的隔流部件二；外侧折流板上侧与上集箱之间设有封堵外层列管之间间隙的隔流部件三；所述炉体壁包括外壁和内壁，内壁底部及外侧折流板上侧的内壁上留有烟气通道；炉体内的空间在焰压板、折流板和隔流部件之间形成上下往复的折流通道，折流通道连接至排烟口。

3、本发明工作时，燃料在燃烧室内燃烧，产生的高温烟气进入炉体内，烟气流动方向如下：在焰压板的阻挡下，高温烟气向周边流动，先横向穿过焰压板下侧的内层列管和中间层列管，上行到焰压板上方的空间，再绕过隔流部件一，从中间层列管的间隙中穿过中间层列管，进入中间层列管与外层列管之间的间隙中，烟气下行，穿过内侧折流板与外侧折流板之间的外层列管间隙，进入内壁与外层列管之间的空间，然后烟气继续向下穿过内壁底部的烟气通道进入内壁与外壁之间，然后烟气再次上行，穿过外侧折流板上侧的烟气通道，进入上集箱、蒸汽箱的外侧空间，烟气继续向上流动，最终从排烟口离开。此过程中，列管中的水与烟气形成换热，从而产生蒸汽，蒸汽进入上集箱后，通过连通关进入蒸汽箱，蒸汽箱具有汽液分离的效果，同时水蒸气箱、连通管及上集箱之间形成一个仅底部开口的涡流换热腔。烟气温度越高则密度越小，因此，高温的烟气会进入涡流换热腔内，与蒸汽室中的蒸汽进行换热，使蒸汽中的水进步汽化，提高蒸汽质量，烟气温度降低后，密度增大并下降，然后穿过内层列管和中间层列管，涡流换热腔内的烟气由新的高温烟气补充进入，从而保证其内部始终是高温的烟气。与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明烟气流道设计合理，炉体内的空间在焰压板、折流板和隔流部件之间形成上下往复的折流通道，使得其换热充分，本发明的设计，使得高温的烟气呈梯度分布，该装置存水量小，产汽量大，升汽速度快。其可以制成燃煤、燃油、天然气或生物质能源锅炉，应用于各种需要蒸汽的场所。

4、作为本发明的进一步改进在于，所述内壁、外壁之间设有烟水隔板，所述烟水隔板上方之间为预热水腔。预热水腔设置的设置，可回收利用烟气中的低温余热预热冷水，使得供入下集箱中的水不会对内部较高温度的水产生冲击，使装置运行平稳，另一方面可以降低炉体外壁的温度。

5、进一步地，在焰压板下侧，中间层列管之间局部设有隔流部件四。隔流部件四阻挡部分烟气，避免其过快流走，以便于更好地进行换热。

6、为进一步加强换热，所述列管外设有翅片。

7、为了减少烟气从连通管之间的间隙中直接流走，所述连通管之间设有隔流部件五。

8、进一步地，所述焰压板呈穹顶形状。穹顶形状可以使得上升的高温烟气能向周边均匀扩散，同时，自身热胀冷缩不会对最内层的列管产生干过大的应力。

9、为便于观察，炉体外在下集箱和上集箱之间设有水位计。

10、进一步地，所述蒸汽箱的外径小于上集箱的外径，连通管呈弧形连接在蒸汽箱周边。

11、为了便于放空及排污，蒸汽箱底部与上集箱之间设有排放管。

技术特征：

1.一种折流换热蒸汽发生器，包括立式设置的炉体，炉体中心底部与燃烧室相连；炉体内腔中立式设置有呈圆环形排列的列管，所述列管的下端连接在环形的下集箱上，列管的上端连接在环形的上集箱上；其特征在于：上集箱上方经若干连通管连接有环形的蒸汽箱，蒸汽箱中空的口部设有挡烟板，炉体顶部在挡烟板上方设有排烟口；所述列管由内向外设有三层，分别为外层列管、中间层列管和内层列管，内层列管形成的圆形空腔中设有焰压板，焰压板向外延伸到与中间层列管相连，中间层列管与外层列管之间、外层列管与炉体内壁之间分别设有折流板，外侧折流板的位置高于内侧折流板位置，内侧折流板位置高于焰压板位置；内侧折流板上侧设有局部封堵中间层列管之间间隙的隔流部件一；内侧折流板下侧与下集箱之间设有封堵外层列管之间间隙的隔流部件二；外侧折流板上侧与上集箱之间设有封堵外层列管之间间隙的隔流部件三；所述炉体壁包括外壁和内壁，内壁底部及外侧折流板上侧的内壁上留有烟气通道；炉体内的空间在焰压板、折流板和隔流部件之间形成上下往复的折流通道，折流通道连接至排烟口。

2.根据权利要求1所述的一种折流换热蒸汽发生器，其特征在于：所述内壁、外壁之间设有烟水隔板，所述烟水隔板上方之间为预热水腔。

3.根据权利要求1所述的一种折流换热蒸汽发生器，其特征在于：在焰压板下侧，中间层列管之间局部设有隔流部件四。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种折流换热蒸汽发生器，其特征在于：所述列管外设有翅片。

5.根据权利要求1-3任一项所述的一种折流换热蒸汽发生器，其特征在于：所述连通管之间设有隔流部件五。

6.根据权利要求1-3任一项所述的一种折流换热蒸汽发生器，其特征在于：所述焰压板呈穹顶形状。

7.根据权利要求1-3任一项所述的一种折流换热蒸汽发生器，其特征在于：炉体外在下集箱和上集箱之间设有水位计。

8.根据权利要求1-3任一项所述的一种折流换热蒸汽发生器，其特征在于：所述蒸汽箱的外径小于上集箱的外径，连通管呈弧形连接在蒸汽箱周边。

9.根据权利要求8所述的一种折流换热蒸汽发生器，其特征在于：蒸汽箱底部与上集箱之间设有排放管。

技术总结本发明公开了热工装置领域内的一种折流换热蒸汽发生器，其炉体内腔中立式设置有呈圆环形排列的外层列管、中间层列管和内层列管，列管的下端连接在下集箱上，列管的上端连接在上集箱上；上集箱上方经若干连通管连接有环形的蒸汽箱，炉体顶部在挡烟板上方设有排烟口；内层列管形成的圆形空腔中设有焰压板，焰压板向外延伸到与中间层列管相连，中间层列管与外层列管之间、外层列管与炉体内壁之间分别设有折流板，外侧折流板的位置高于内侧折流板位置，内侧折流板位置高于焰压板位置；炉体内的空间在焰压板、折流板和隔流部件之间形成上下往复的折流通道并连接至排烟口。本装置实现存水量小，同时产汽量大，可以应用于各种需要蒸汽的场所。技术研发人员：管光斌受保护的技术使用者：管光斌技术研发日：技术公布日：2024/1/13